JPS6388428A - Smoke detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable inspection and monitoring of smoke automatically, by providing at least two ITV cameras to photograph a visible smoke discharged from a stack. CONSTITUTION:Two ITV cameras 1 and 2 are arranged near a stack 13 to be taken as separated by a fixed parallax l. Images from the ITV cameras 1 and 2 are controlled with a channel selector 3 separately to be converted into digital signal with a analog processor 5 from video signals and furthermore, the digital signals undergo an arithmetic processing with an arithmetic unit 6 to be stored into a frame memory 7. Two images are subjected to a coordinate conversion by a parallax l already determined with a control processor 8 to determine a difference between the both with an arithmetic processor 9 and a portion with the difference of '0', namely, clod or the like is extracted, which allows the extraction of a part only equivalent to the tip length of the stack to detect smoke discharged automatically. This enables detection free from adverse effect of smoke or the like on the apparatus and without being restricted by weather conditions thereby improving the integrity of a plant.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は発電施設等に用いられる煙検出装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a smoke detection device used in power generation facilities and the like.

（従来の技術） 例えば、発電施設においては石炭等を燃焼することによ
り排煙を生ずる。これら排煙は、通常、集塵装置等を経
由して煙突から放出されている。(Prior Art) For example, in a power generation facility, exhaust smoke is generated by burning coal or the like. These flue gases are normally released from a chimney via a dust collector or the like.

しかし、集塵装置等が故障すると、公害物質を含んだ煙
が外部環境に放出される可能性がおる。However, if a dust collector or the like malfunctions, there is a possibility that smoke containing pollutants will be released into the outside environment.

そこで、従来は煙突の先端等に発光ダイオード（ＬＥＤ
）とフォトセンサとを対向させ、煙が通過する際に煙に
発光ダイオード（ＬＥＤ）から発せられる光が吸収され
る量をフォトセンサで検出して煙を検出していた。Therefore, in the past, light emitting diodes (LEDs) were installed at the tip of the chimney, etc.
) and a photosensor to face each other, and the photosensor detects smoke by detecting the amount of light emitted from a light emitting diode (LED) absorbed by the smoke as it passes through.

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述した従来技術で採用されていた発光ダイ
オード（ＬＥＤ）とフォトセンサによる発光受光方式に
よる煙検知装置は、煙によりフォトセンサがよごれてく
ると、その性能が劣化してくる。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the smoke detection device using the light emitting/receiving method using a light emitting diode (LED) and a photosensor, which was adopted in the above-mentioned prior art, detects a problem when the photosensor becomes dirty with smoke. Performance will deteriorate.

また、煙突の先端に検出装置を設置しているため、発光
ダイオード（ＬＥ［））と７オトセンサをときどき交換
する必要があり、保守性が極めて悪かったので、遠方か
ら煙を監視し、自動的に煙を検出ができる装置が望まれ
ていた。In addition, since the detection device is installed at the tip of the chimney, it is necessary to replace the light emitting diode (LE[)) and the 7-point sensor from time to time, making maintenance extremely difficult. There was a desire for a device that could detect smoke.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、煙の点検監視を自動的に行な得る煙検出装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a smoke detection device that can automatically inspect and monitor smoke.

し発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、煙突から放出され
る可視状の煙を撮影する２台のＩＴＶカメラと、このＩ
ＴＶカメラからのアナログ信号をディジタル画像に変換
するアナログプロセッサと、前記２台のＩＴＶカメラか
らアナログプロセッサへの２入力を切り変えるチャンネ
ルセレクタと、それらディジタル画像から座標変換２直
伸演算する演算プロセッサおよび画像メモリと、これら
処理系を制御する制御プロセッサおよび出力結果を表示
する表示装置とからなることを特徴とするものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes two ITV cameras that photograph visible smoke emitted from a chimney, and this ITV camera.
An analog processor that converts an analog signal from a TV camera into a digital image, a channel selector that switches between two inputs from the two ITV cameras to the analog processor, an arithmetic processor that performs coordinate conversion and 2-direction calculation from these digital images, and an image. It is characterized by comprising a memory, a control processor that controls these processing systems, and a display device that displays the output results.

（作　用） 本発明の煙検出装置によると、２台のカメラの映像信号
を濃度情報８ビツトの値をもつデジタル画像に変換して
、画像メモリに格納する。そして、この２枚の画像を既
に定められている視差分で座標変換し、両者の差を求め
、差の値が“Ｏｔｔの部分すなわち雲等を抽出すること
により、゛煙突先端距離部分だけが抽出でき、放出され
る煙が自動的に検出できる。(Function) According to the smoke detection device of the present invention, the video signals of the two cameras are converted into a digital image having a value of 8-bit density information, and the digital image is stored in the image memory. Then, these two images are coordinate-transformed using the parallax that has already been determined, the difference between the two is calculated, and by extracting the part where the difference value is "Ott", that is, the cloud, etc., only the "chimney tip distance part" is can be extracted and the emitted smoke can be automatically detected.

（実施例） 本発明の実施例を図面について説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図であり、同
図において、ＩＴＶカメラ１およびＩＴＶカメラ２のそ
れぞれをチャンネルセレクタ３を介して映像信号を照度
に応じて８ビツトに変換し、ディジタル画像化するアナ
ログプロセッサ５に接続する。このアナログプロセッサ
５は入力デジタル画像を処理する演算ユニット６を介し
てフレームメモリ７に接続される。そして、アナログプ
ロセッサ５．演算ユニット６、フレームメモリ７からな
る画Ｂ！処理部は高速バス１１に接続される。演算プロ
セッサ９は制御プロセッサ８を介して高速バス１１に接
続される。FIG. 1 is a block configuration diagram of an embodiment of the present invention. In the same figure, video signals of ITV cameras 1 and 2 are converted to 8 bits according to illuminance via channel selectors 3, and It is connected to an analog processor 5 for digital imaging. This analog processor 5 is connected to a frame memory 7 via an arithmetic unit 6 for processing input digital images. and analog processor 5. Picture B consisting of arithmetic unit 6 and frame memory 7! The processing section is connected to the high speed bus 11. Arithmetic processor 9 is connected to high speed bus 11 via control processor 8 .

また、ＩＴＶカメラ１およびＩＴＶカメラ２のそれぞれ
の２入力信号を制御するためのインターフェース４と、
点検結果を表示する表示装置１０は入出力バス１２を介
して高速バス１１に接続されている。このインターフェ
イス４は信号を直接切賛えるチャンネルセレクタ３に接
続されている。Further, an interface 4 for controlling each of the two input signals of the ITV camera 1 and the ITV camera 2;
A display device 10 for displaying inspection results is connected to a high-speed bus 11 via an input/output bus 12. This interface 4 is connected to a channel selector 3 which can directly access the signal.

次に、上記実施例の作用について説明する。なお、本実
施例では視差を固定にした装置について説明することに
する。Next, the operation of the above embodiment will be explained. Note that in this embodiment, an apparatus in which parallax is fixed will be explained.

第２図に示すように、ｒＴＶカメラ１，２を２台、対象
となる煙突１３の近傍で、ある一定視差ｌたけ離れて配
置する。このようにして得られる像は、第３図（ａ）、
（ｂ）に示すものでおる。すなわち、ＩＴＶカメラ１に
よる像は第３図（ａ＞に、ＩＴＶカメラ２による像は第
３図（ｂ）に示す。図中、１４は背景となる雲、１５は
検知の対象となる煙である。As shown in FIG. 2, two rTV cameras 1 and 2 are placed near the target chimney 13, separated by a certain parallax l. The images obtained in this way are shown in Figure 3(a),
(b). That is, the image taken by ITV camera 1 is shown in Figure 3 (a), and the image taken by ITV camera 2 is shown in Figure 3 (b). In the figure, 14 is a cloud that is the background, and 15 is smoke that is the detection target. be.

ＩＴＶカメラの画像は１台ずつチャンネルセレクタ３に
制御されてアナログプロセッサ５で映像信号をディジタ
ル信号に変化させ、更にそのディジタル信号を演算ユニ
ット６により演算処理してフレームメモリ７に格納され
る。Images from the ITV cameras are controlled one by one by a channel selector 3, and an analog processor 5 converts the video signal into a digital signal.The digital signal is further processed by an arithmetic unit 6 and stored in a frame memory 7.

左右に相当する画像１６．１７である第３図（ａ）。FIG. 3(a) is the image 16.17 corresponding to the left and right.

（ｂ）についてそれぞれ微分処理を行なって線分を強調
し、その後領域分割を行う。その領域分割像１８につい
て第３図（Ｃ）に示すように番号■。Differential processing is performed on each of (b) to emphasize line segments, and then area division is performed. As shown in FIG. 3(C), the area divided image 18 is numbered ■.

・・・、■について２値化する。この２値化した２枚の
画像の差分をとる。すなわち、ＩＴＶカメラ１で１ｑた
情報（２値化像）を視差分だけ右に座標変換（移動）し
たものとＩＴＶカメラ２で得た情報（２１！［化像）と
について差を求める。例えば、第３図＜ｃ＞において、
ＩＴＶカメラ１の■とＩＴＶカメラ２の■について差を
求め０″か否かをそれぞれで求めていく。そして、全て
の領１成分割像１８について行なう。こうして、得られ
た像は第４図（−ａ）のようになる。これは背景となる
雲等が除去された状態図である。その画像について既に
既知の煙突１３を引き去り、第４図（ｂ）に示すような
像すなわち雲を（ｑる。このようにして、煙突から放出
する煙を検出するものである。..., ■ is binarized. The difference between these two binarized images is calculated. That is, a difference is found between information (binarized image) obtained by ITV camera 1 by 1q and coordinate transformed (moved) to the right by the amount of parallax and information obtained by ITV camera 2 (21![transformed image). For example, in Figure 3 <c>,
Find the difference between ■ for ITV camera 1 and ■ for ITV camera 2, and determine whether it is 0'' or not for each. Then, perform this for all region 1 component divided images 18. The images thus obtained are shown in Figure 4. (-a). This is a state diagram in which the background clouds, etc. have been removed. For that image, the already known chimney 13 is removed, and an image or cloud as shown in FIG. 4(b) is created. (q) In this way, smoke emitted from a chimney is detected.

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の煙検出装置によれば、発
電ｉ設等の煙突から放出される煙を常時監視する作業を
自動化でき、かつ煙等によりｖｔ置が悪影響を受けるこ
とがなく、ざらに気象条件にとられれない検出が可能に
なり、これによりプラントの健全性の向上が図られると
いうすぐれた効果を秦する。[Effects of the Invention] As explained above, according to the smoke detection device of the present invention, it is possible to automate the work of constantly monitoring the smoke emitted from the chimney of power generation equipment, etc., and to prevent the VT installation from being adversely affected by smoke, etc. This makes it possible to perform detection regardless of weather conditions, thereby improving the health of the plant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に係る煙検出装置の一実施例のブロック
構成図、第２図は本発明に係る２台のＩＴＶカメラと煙
突との関係を示す図、第３図（ａ；はＩＴＶカメラ１に
よる映像図、同図（ｂ）はＩＴＶカメラ２による映像図
、同図（Ｃ）は領域分割を示す図、第４図（ａ）は視差
移動差分像を示す図、同図（ｂ）は雲、煙突領域を除去
処理した図である。 １．２・・・Ｉ丁Ｖカメラ ３・・・チャンネルセレクタ ４・・・インターフェース ５・・・アナログプロセッサ ６・・・演算ユニット ７・・・フレームメモリ　８・・・制御プロセッサ９・
・・演算プロセッサ　１０・・・表示装置１１・・・高
速バス　　　　１２・・・入出力バス１３・・・煙突　
　　　　　１４・・・震１５・・・煙 ｉｅ、　１７・・・画像 １８・・・領域分割像 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 （０）　　　　　　　　　　　（ｂ） ＄　３　図 （ｂ） 第　４　図FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the smoke detection device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between two ITV cameras and a chimney according to the present invention, and FIG. FIG. 4(b) is a diagram showing an image taken by camera 1, FIG. 4(b) is a diagram showing an image taken by ITV camera 2, FIG. ) is a diagram in which clouds and chimney areas have been removed. 1.2...I-V camera 3...Channel selector 4...Interface 5...Analog processor 6...Arithmetic unit 7...・Frame memory 8...Control processor 9・
... Arithmetic processor 10 ... Display device 11 ... High-speed bus 12 ... Input/output bus 13 ... Chimney
14...Earthquake 15...Smoke ie, 17...Image 18...Region division image agent Patent attorney Nori Chika Ken Yudo Hirofumi Mitsumata (0) (b) $ 3 Figure (b) Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）煙突から放出される可視状の煙を撮影する少なく
とも２台のＩＴＶカメラと、このＩＴＶカメラからのア
ナログ信号をデジタル画像に変換するアナログプロセッ
サと、前記２台のＩＴＶカメラからアナログプロセッサ
への２入力を切り変えるチャンネルセレクタと、それら
ディジタル画像から座標変換、画像演算する演算プロセ
ッサおよび画像メモリと、これら処理系を制御する制御
プロセッサと、この制御プロセッサからの出力結果を表
示する表示装置とからなり、前記２台のＩＴＶカメラの
視差から距離が既知の煙突から放出される煙を、画像処
理により背景となる煙突、雲等を分離し、２枚の画像を
視差に合せて移動し、マッチング処理して煙を検出し、
表示装置に表示することを特徴とする煙検出装置。(1) at least two ITV cameras that photograph visible smoke emitted from a chimney; an analog processor that converts analog signals from the ITV cameras into digital images; and a link from the two ITV cameras to the analog processor. a channel selector that switches between two inputs; an arithmetic processor and image memory that perform coordinate transformation and image calculations from these digital images; a control processor that controls these processing systems; and a display device that displays the output results from the control processor. The smoke emitted from a chimney whose distance is known from the parallax of the two ITV cameras is separated from the background chimney, clouds, etc. by image processing, and the two images are moved according to the parallax, Matching process to detect smoke,
A smoke detection device characterized by displaying information on a display device.